新能源汽车产业的快速发展导致大量的废旧锂离子电池产生，严重影响行业的可持续发展。我国高度重视锂电池的回收和处理处置，废锂离子电池的回收可以提高资源利用率、减少环境污染，还对新能源汽车行业的可持续发展具有重要意义。湿法冶金技术是当前锂电池回收的主流技术，但该技术受杂质元素的制约，存在除杂流程冗长、有价金属损失大、重金属污染物排放严重的问题。为解决这些问题，本研究提出了基于诱导结晶的杂质元素协同脱除的思路，通过控制结晶过程，实现湿法回收过程杂质协同脱除。重点开展了NCM和LiFePO4正极材料的协同浸出过程及Al3+、Fe3+杂质协同脱除过程中的工艺优化、热力学分析以及机理探究等研究。主要研究内容如下:（1）为降低浸出过程的试剂消耗，减少浸出过程中杂质元素的引入，提出了三元锂离子电池（NCM）与磷酸铁锂（LiFePO4）正极材料协同浸出除杂的新方法，通过控制晶体形核与长大过程，促使杂质Fe3+和PO43-转变为FePO4∙2H2O物相，实现了协同浸出过程有价金属元素的浸出率达96%以上，且杂质Fe和P以FePO4∙2H2O回收的。机理的研究表明:晶种的加入可以诱导强化FePO4∙2H2O沉淀，进而促进协同浸出反应的完全进行。（2）探究了磷酸根协同脱除铝铁的过程机制，以含有有价金属（Li、Ni、Co、Mn）离子和杂质Al3+、Fe3+的模拟酸性溶液作为研究对象，采用磷酸盐法深度协同脱除其中的Al、Fe杂质。以杂质脱除率和有价金属夹杂率作为评价标准，在磷酸用量0.8M（M为理论加入量）、pH=4.0、反应温度80℃、反应时间60min的条件下，实现了高于96%的Al3+、Fe3+杂质脱除率和小于1%的有价金属损失率。 （3）开发了晶种闭路循环的诱导强化铝铁杂质协同脱除方法。将晶种诱导除杂的效果和未加入晶种的效果进行对比，并考察了磷酸用量、溶液pH、除杂温度、晶种加入量对于除杂效果的影响。通过对实验结果的一系列XRD、SEM、EDS、粒度分布等表征，探究了晶种诱导强化除杂的机理，并提出了除杂渣后续的处理工艺。